车轮踏面擦伤深度的简易测算方法

车轮踏面擦伤原因分析及措施车轮踏面擦伤是车辆在运行之中发生的主要故障之一,危害性极大.严重危及着列车的运行安全,影响铁路运输的提高。

因此,分析轮对踏面擦伤原因及制定预防措施已成为现场亟待解决的问题。

１.车轮擦伤的原因分析1.1司机操纵不当在长大下坡道时,司机将小闸推向缓解位,使车辆制动机车缓解.这种用车辆制动拖住机车的方法会增加车辆制动力;另一方面，由于长大货物列车的增加，列车在进入列检所停车时,采用了二次停车，此时，由于部分车辆没有缓解,车轮产生滑行，造成擦伤。

1.2温度条件变化原因严寒季节钢轨面上有冰雪、霜冻、油污，使轮对与钢轨的粘着系数降低，制动力大于粘着力，造成车轮擦伤。

1.3车站调车作业时使用单侧铁鞋车辆从驼峰上溜放下来受到单侧铁鞋的阻力后，有铁鞋一侧的轮对被垫起，而另一侧的轮对由于停止转动与钢轨产生剧烈摩擦，造成轮对踏面擦伤。

1.4车辆制动机故障、部分配件作用不良冬季气温下降，三通阀油脂凝固或风道凝结水进入风管内，造成三通阀滑动部分因摩擦阻力增大，在列车紧急制动时作用缓慢不良或不起作用，造成列车制动快慢不一致，制动压力高低不均而造成车辆车轮擦伤。

1.5空重车装置调整不正确运用部门根据车辆每轴平均载重确定“空车位”和“重车位”，使车辆产生不同的制动力。

如果空车运行，而车辆的空重车手炳至于重车位时，将使制动力大于粘着力，造成车轮滑行，擦伤轮对。

1.6闸瓦自动间隙调整器故障或调整不当现场车辆在做定期检修时，还须对闸调器做减小间隙、增大间隙实验。

该项实验常常被简化，造成制动缸活塞行程过长或过短，如果行程过短时，致使制动力增大，出现闸瓦紧抱车轮，甚至抱死车轮，造成车轮严重擦伤。

1.7制动波速不一致由于目前我国客、货车的种类比较多，而且各种阀反映速度不相同。

车辆在运行中，将120阀和103型分配阀与GK三通阀混编在一起，或将104型分配阀GL型三通阀混编在一起，在运用中使行制动与缓解时，由于制动波速不同，致使车轮擦伤。

LLJ-4A 车轮第四种检查器一、概述LLJ-4A 型铁道车辆车轮第四种检查器，是测量车辆轮缘、踏面相关尺寸及缺陷的一种专用检测量具。

该种检查器以车轮踏面滚动圆(即距车轮内侧面70mm 处的基线)为测量基准，符合铁道部的有关规定及国际上通用的测量方法。

即轮缘厚度的测点与车轮踏面滚动圆的距离始终保持恒定，不会因踏面的磨耗而改变。

二、测量功能该检查器可测量：1) 踏面圆周磨耗；2) 轮缘厚度；3) 轮缘垂直磨耗；4) 轮缘高度；5) 轮辋宽度；6) 轮辋厚度；7) 踏面擦伤深度和长度；8) 踏面剥离深度和长度；9) 车钩闭锁位钩舌与钩腕内侧距离三、结构形式（见图一）L主尺N踏面磨耗测尺尺框，踏面磨耗测尺4.轮缘高度测量定位面5.尺框紧固螺钉6.轮辅宽度测尺「止钉8.轮辎厚度测尺9.轮缘厚度测尺10•轮缘厚度尺尺框1踏面磨耗尺紧固螺钉12.主尺背面滚动圆定位线丨工定位角铁丨4■踏面磨耗尺框背面滚动圆刻线1 5•轮缘厚度测头16■垂直磨耗测头17•定位挡块1 &踏面磨耗测头图一检查器由以下部分构成:（1）主尺。

①为直角形，其垂直尺身（又称轮辋厚度测尺⑧）正面刻有长度双刻度线，水平尺身的背面刻有车轮滚动圆定位刻线⑫,踏面圆周磨耗测尺③和轮缘厚度测尺⑨，通过踏面圆周磨耗测尺框②和轮缘厚度测尺框⑩组合在一起，从而形成整体的联动结构形式。

(2) 踏面磨耗测尺尺框：上有-10〜19mm刻线，分度值为1 mm。

(3) 踏面磨耗测尺：上有0〜1 mm刻线，分度值为0.1 mm。

( 4)轮缘高度测量定位面。

( 5)尺框坚固螺钉：可将尺框在水平方向定位。

(6)轮辋宽度测量：上有123〜145 mm 刻线，分度值为1 mm。

( 7 )止钉。

(8)轮辋厚度测尺：上有0〜75 mm刻线，分度值为1 mm。

为保证车轮检查器测量操作的稳定和数据准确可靠，在轮辋厚度测尺⑧的背面装有定位角铁。

( 9)轮缘厚度测尺：上有0〜1 mm 刻线，分度值为0.1 mm。

lm型。

车轮踏面检测标准
lm型车轮踏面检测标准
一、踏面形状
1.踏面应呈圆柱形，表面光滑，无明显的凹陷、凸起或变形。

2.踏面直径应符合规定，偏差应在允许范围内。

3.踏面的圆度、圆柱度等形位公差应符合相关标准要求。

二、踏面磨损
1.踏面磨损程度应不超过规定值，否则应及时更换车轮。

2.踏面磨损情况应均匀分布，无局部严重磨损现象。

3.踏面磨损深度和磨损面积应定期检测，并记录检测结果。

三、踏面裂纹
1.踏面表面应无裂纹、开裂等现象。

2.若发现踏面裂纹，应及时采取措施进行修复或更换车轮。

四、踏面硬度
1.踏面硬度应符合相关标准要求，以保证车轮的使用寿命和安全性。

2.若发现踏面硬度异常，应及时进行硬度检测和分析，并采取相应措施。

五、踏面粗糙度
1.踏面粗糙度应符合相关标准要求，以保证车轮的摩擦性能和制动性能。

2.若发现踏面粗糙度异常，应及时进行粗糙度检测和分析，并采取相应措施。

铁路货车车轮动、静态检测技术作者：王珂来源：《科技视界》 2013年第29期王珂(吉林铁道职业技术学院，吉林吉林 132001)【摘要】本文主要介绍了铁路货车车轮动、静态检测的现状、方式和具体的检测方法。

【关键词】货车车轮；轮对；动态检测；静态检测；车轮踏面０概述车辆轮对参数的测量方法基本分为静态检测法和动态检测法。

静态检测法是指铁路车辆停止运行检修时进行的测量。

动态检测则是指铁路车辆在运时进行的测量。

静态检测和动态检测技术又包括以下几种方式：（1）便携式测量方式, 主要采用各种传感器测量轮对的单一或者几个几何尺寸。

这类测量方法具有操作简单、方便等优点, 但是存在测量参数不精准, 测量自动化程度低等问题。

（2）接触式自动测量方式, 其测量原理是将轮对支起, 并将其旋转, 用多种接触式传感器测量各种几何寸。

这种测量方法的主要缺点是接触式测量, 极容易损坏测量的接触式传感器。

（3）非接触测量方式, 主要是采用CCD技术和激光传感技术。

这类测量方法可以实现车辆轮对的动态检测, 具有非接触、检测速度快等优点。

１车辆轮对静态检测技术车辆轮对静态检测技术是指铁路车辆的轮对在检修过程中, 将车轮从车辆上卸下, 用相应的检测仪器或装置进行测量。

国内外静态检测技术主要采用的方法有以下几种：１．１专用卡尺法卡尺法目前多使用LLJ-4型铁道车辆车轮第四种检查仪。

该检查仪参考国际标准,可测量车轮踏面圆周磨耗轮缘厚度踏面擦伤、剥离、轮辋厚度等一系列的车轮故障，并且采用了游标原理,测量精度可达0.1-0.2mm。

优点是操作较方便, 缺点就是游标读数易受人为因素的影响。

１．２平行四边形机构测量车轮任意平点直径平行四边形机构的轮对自动测量装置该装置以平行四边形机构为基础, 可以同时测量车轮踏面直径、擦伤、凹陷、磨耗等参数。

踏面直径的测量原理如图1所示。

通过测量系统中的导向机构, 将平行四边形机构中的测量尺的边缘直接紧靠于踏面滚动圆, 侧量尺与钢轨之间的距离就是踏面直径。

车轮踏面缺陷的判定方法及其产生原因的探讨作者：李伟来源：《科技资讯》2016年第15期摘要：随着动车组向高速化方向发展，踏面缺陷已成为车轮失效的主要类型，影响行车安全，踏面缺陷主要形式有踏面擦伤和踏面剥离，因为这两种问题的表观性状是非常类似的，所以给对它们的监测、分析以及区分等造成了比较大的困难，故在此做出其形成原因的分析和判定以及解决方法。

并且可以依据此方法做好相应的监测和应急工作，避免造成更大的损失。

关键词：踏面缺陷剥离形成原因判定方法中图分类号：TU29 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）05（c）-0045-03轮对是整个动车组走行部的核心，它的缺陷会影响行车安全。

轮对踏面缺陷是导致其发生事故的重要原因。

近期各路局统计信息显示当前的形势并不乐观，车轮踏面擦伤、剥离故障相当多，从我们各作业场反馈的车轮故障登记表上可以看出这一点，每列车都有几辆踏面擦伤或剥离故障，只不过是有的严重，有的轻微，但不管什么程度，我们都要高度重视。

文章意图通过踏面的擦伤和剥离两种主要失效形式的表面性状的不同分析它们各自的形成原因，使读者对两种不同失效形式区别对待，同时在今后的工作中对此予以重视减少其发生。

1 现状随着时代的发展，科技的进步，人们的生活水平在不断地提高，而我国的国民对当前的交通发展提出了越来越多的要求。

当前，我国的铁路已经进入了高速的时代，但是在不断走向更高速度的过程里面，也暴露了一系列的问题，例如，动车组踏面产生了越来越多的问题。

踏面缺陷主要为踏面擦伤和剥离。

据研究表明，这样的踏面问题，会致使部分车轮无法正常工作，甚至会对动车组的舒适性带来很大的影响。

因为，这些无法正常工作的车轮会带来比较严重的振动与噪声，更严重的还会让其他的车轮等元件产生一系列的连带问题，导致整个动车组的使用年限骤减。

针对这一系列的不良影响，我们在切实保证车体的健康运转的情况下，也要做好相应的监测和应急工作，避免造成更大的损失。

TPDS在铁路货车车轮踏面损伤监测中的应用分析李甫永;李旭伟;秦菊;陈天柱;谭佳丰【摘要】利用 TPDS进行铁路货车车轮踏面损伤的监测和判定可以减少铁路货车重大事故。

本文介绍了TPDS测试原理、踏面损伤冲击当量和报警标准，分析了车轮踏面损伤与轴承保持架、车辆大部件裂损的关联性。

TPDS踏面损伤一级报警的兑现率超过90%，表明TPDS 具有良好的踏面损伤自动识别能力。

经综合治理，全路货车踏面损伤大幅度下降，应用TPDS报警比例持续减低，货车轴承保持架和相关大部件裂损类故障明显减少。

TPDS应用于铁路货车踏面损伤识别成效显著，有力保障了铁路货车的运行安全。

【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】3页(P136-138)【关键词】TPDS;货车车轮;踏面损伤;自动识别【作者】李甫永;李旭伟;秦菊;陈天柱;谭佳丰【作者单位】中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京 100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京 100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京 100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京 100081;中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京 100081【正文语种】中文【中图分类】U279.3+4车轮踏面损伤是铁路货车故障的重要根源，常导致转向架零部件断裂、轴承部件伤损，引发车辆燃切轴事故，从而造成轨道结构损伤。

踏面损伤形式包括擦伤、剥离、局部凹入、碾堆、多边形轮对、动不平衡等［1-3］，踏面损伤以往主要靠人工检测，工作强度大且易漏检、漏修。

检查作业人员对不同形式的踏面损伤有不同的检测参量，如擦伤深度、剥离长度，但不能准确反映踏面损伤的危害程度，因为踏面损伤的危害程度与其形状、位置、性状关系密切。

货车车辆的动力学性能、踏面状态以及载荷分布对列车运行安全至关重要。

根据我国铁路货车运行安全监测的需要，2003年原铁道部规划在全路分期建设车辆运行品质轨边动态监测系统(Truck Performance Detection System，TPDS)［4-7］。

轮对踏面擦伤故障分析及处理刘德强（吉林铁道职业技术学院，吉林吉林132000）摘要：车轮常有的损伤形式表现为轮缘以及踏面的磨耗、裂纹，轮缘缺损、踏面擦伤、剥离、缺损、局部深入、踏面外侧辗宽、踏面上有金属熔融物等，它们都有可能直接影响运行安全。

关键词：车轮踏面；擦伤；故障处理作者简介：刘德强（1973-），男，吉林人，副教授，研究方向：铁道车辆。

1踏面擦伤剥离原因踏面擦伤是指列车运行中，由于各种原因导致车轮在钢轨上滑行，踏面局部被磨成平面。

踏面剥离是由于各种原因导致踏面表面的金属成片脱落，使踏面呈现出大片凹坑。

1.1踏面擦伤形成的原因（1）制动缸活塞行程过短；（2）制动机安定性能不良；（3）制动机缓解不良；（4）空重车位置调整不正确；（5）轮对检修、制造质量的缺陷；（6）车站调车作业时使用单侧铁鞋；（7）机车乘务员对车辆制动故障应急处理不当；（8）闸瓦自动间隙调整器故障或调整不当；（9）制动波速不一致；（10）极少数车辆在运行中，由于制动杠杆系统发生故障，使车辆抱闸运行，造成轮对擦伤。

1.2踏面剥离的原因（1）疲劳剥离疲劳细纹发展而来的结果；（2）热剥离制动时产生的表面微纹发展而来的结果。

2踏面擦伤剥离故障处理及预防2.1故障的危害（1）车轮踏面擦伤深度超限后，论对圆弧面上出现较大的局部平面，使轮对不能圆滑滚动，增大冲击振动，容易造成滚动轴承内部零件损坏。

（2）车轮踏面擦伤深度超限后导致车轮进一步发生踏面剥离，缩短车轮使用寿命。

（3）车轮踏面擦伤后，车轮在运行过程中对钢轨产生剧烈打击。

列车运行速度越高，擦伤的危害越严重。

2.2故障的处理踏面擦伤深度及局部凹下超过0.5mm ；踏面剥离长度滑动轴承轮对一处超过40mm ，两处超过30mm ，滚动轴承轮对一处超过20mm ，两处每处超过10mm （两处边缘距离超过75mm ）；同一车轮直径差超过1mm ，同一车轮踏面与轴颈面的距离在同一直线上测量的两点差超过2mm ，未经旋削的同一轴相对车轮直径差超过3mm 者实施旋修。

车轮踏面疲劳强度计算
1.确定载荷谱：根据车辆运行情况和轮胎设计需求，确定车轮踏面在
使用过程中所受到的载荷谱。

载荷谱包括垂向载荷、侧向载荷和制动力等，这些载荷会直接影响车轮踏面的疲劳强度。

2.确定应力集中位置：根据轮胎结构和载荷作用位置等因素，确定车
轮踏面上可能出现的应力集中位置。

应力集中位置是指车轮踏面上的一些
位置，其应力值较其他位置更大，容易导致疲劳开裂。

3.应力分析：对于确定的应力集中位置，进行应力分析计算。

应力分
析可以根据轮胎结构和载荷作用等因素，计算出该位置处的应力大小和分
布情况。

4.疲劳寿命预测：根据应力分析结果，预测车轮踏面在循环载荷下的
疲劳寿命。

疲劳寿命是指车轮踏面在循环载荷下能够使用的次数或时间。

5.疲劳强度评估：根据疲劳寿命预测结果，评估车轮踏面的疲劳强度。

疲劳强度常用疲劳裂纹起始寿命指标来表示，这是指车轮踏面在承受循环
载荷后产生裂纹的寿命。

需要注意的是，车轮踏面疲劳强度计算仅是对车轮踏面进行疲劳强度
评估的一种方法，实际的车轮踏面寿命还受到多种因素的影响，如路面状况、使用环境等。

因此，在进行疲劳强度计算时，也需要综合考虑其他因素，以提高计算的准确性和可靠性。

总之，车轮踏面疲劳强度计算是车轮踏面设计和使用的重要工作，在
车辆制造和运营中具有重要意义。

通过合理的计算和评估，可以预测车轮
踏面的寿命，并为轮胎设计和使用提供科学依据。

轮对检查器的使用••••在轮对检查工作中，经常使用的有第四种检查器、车轮直径检查尺(轮径尺)、轮对内侧距离检查尺(轮背尺、轮距尺)、客车轮对轴颈中心尺、轮位差尺、轮径偏心尺、轮辋厚度检查器等。

••••一第四种检查器1概述随着铁路车辆轮对检修工艺的改进，原有第三种检查器已不能适应现在轮对检修测量的要求。

因此，由哈尔滨铁路局计量测试中心监制的第四种检查器应运而生。

第四种检查器，它是在铁道部规定的适用于车轮限度检测的第三种检查器基础上，改进研制而成的。

第四种检查器比第三种检查器扩大了车轮检测范围，由原来第三种检查器能够测量六个部位的尺寸限度，增加到能测九个部位的尺寸限度，并包含了第三种检查器的检测功能。

同时在测量方法上，能够与国际接轨，改变了过去轮缘厚度以轮缘顶点为基准的测量方法，使轮缘厚度的测量更具合理。

在测量精度上，有些部位的尺寸，如轮缘厚度、踏面圆周磨耗可精确到0.lmm，提高了检测精度。

成为我国铁路车辆轮对第三代检测工具。

根据上级通知第四种检查器于1999年1月1日起正式使用，轮缘厚度尺寸运用限度改为不小于23mm，辅修限度改为不小于24mm。

在现场检测中如果发生限度检测争议，铁道部规定要以第四种检查器测量为准。

2 关于轮缘厚度测量基本点的选择轮缘是保证轮对在钢轨上运行不致脱轨的最重要部位，从作用上来讲，它不仅控制着轮对在钢轨上保持安全运行，而且对轮对的横向摆动、车轮在钢轨上的安全搭载量都有直接关系，当轮缘在运用中出现磨耗以后，就会加大轮对的横向位移量，车轮在钢轨上的安全搭载量减少，增大了轮对脱轨的不安全因素，所以过去规定轮缘磨耗后的剩余厚度，在运用中规定最小不得小于22mm。

对于这样一个尺寸限度，由于轮缘从顶部到根部不是等厚度形状，靠顶部薄、靠根部厚，但又不是成比例变化的由薄到厚的简单几何形状，特别是在运用过程中的磨耗，更不是按原形成比例的磨耗，因此，对轮缘厚度测量基本点如何选择，给我们提出了一个很重要的课题。

车轮踏面擦伤技术分析作者：韩伟来源：《中国科技纵横》2012年第18期摘要:本文针对铁路车辆在运用过程中，车轮踏面发生擦伤后，在表面形成裂纹源，是导致影响行车安全的隐患。

对产生的原因进行了阐述和技术分析。

关键词:铁路车辆轮对擦伤铁路车辆在运行过程中，踏面擦伤是影响行车安全的危险因素之一。

因为踏面擦伤后，在车轮圆周方向上形成局部凹下，车辆在运行时，车轮就会产生局部跳动，这样对轴承的危害很大，极易产生热轴。

同时踏面擦伤处，极易形成产生裂纹，对车轮危害也很大。

下面对车轮形成擦伤及剥离产生的原因进行分析。

对于碳素钢车轮，从耐磨性、接触疲劳强度方面考虑，高碳为好，但材料抵抗热损伤型剥离、内部疲劳裂纹扩展的能力较差，而低碳则相反，因此，碳素钢无法在车轮各项使用性能之间作出良好的协调。

当车轮擦伤后，丧失其应有的全部或部分功能时，车轮既失去了原有部分性能。

磨耗、磨损也是丧失其应有的全部或部分功能。

磨损包括：粘着磨损、磨粒磨损、表面疲劳磨损、微动磨损。

影响磨耗的因素：车量吨位、车轮外形、车轮材质。

车轮表面擦伤，是由于车轨是高锰钢，而车轮为CL60碾钢轮，车轮强度远低于铁轨强度。

在车辆运行过程中或制动时，车轮踏面与铁轨直接接触，极易产生磨耗或表面擦伤。

而产生擦伤后，由于热影响，在车轮擦伤部位表面形成一层硬层，金相组织发生变化，擦伤处形成马氏体，从而变成又脆又硬，产生裂纹脱落，影响行车安全。

在车轮接触面下一定深度范围（一般在轮轨接触踏面下10～15mm左右）处，存在较大尺寸的链状夹杂物是产生裂纹萌生的主要原因。

列车运行时，在车轮接触面下一定深度范围是轮轨接触剪应力最大分布区，如该区域存在有非金属夹杂等冶金缺陷，则夹杂物在剪应力作用下会成为疲劳裂纹源和疲劳扩展，轮轨接触剪应力是列车运行时轮对所固有的，当裂纹源形成并在剪应力作用下，促使裂纹萌生时，列车运行速度越快，裂纹扩展也将越快(图1)。

踏面剥离图1 图2由摩擦热循环引起的热疲劳损伤为剥离”接触疲劳剥离是由于轮轨接触面在轮轨接触应力作用下，导致踏面表层金属塑性变形及疲劳裂纹萌生和发展的破坏方式。